2001 Fiscal Year Annual Research Report
プラスチドのレドックス代謝ネットワークを制御する分子基盤の研究
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13440240
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長谷 俊治 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (00127276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有賀 洋子 大阪大学, たんぱく質研究所, 助手 (60255429)
藤田 祐一 大阪大学, たんぱく質研究所, 助手 (80222264)
楠木 正巳 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (90135749)
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| Keywords | プラスチド / レドックス代謝 / フェレドキシン / フェレドキシン:NADP還元酵素 / 亜硫酸還元酵素 / グルタミン酸合成酵素 |
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| Research Abstract |
高等植物のプラスチドと総称されるオルガネラは、炭素、窒素、硫黄等の無機物から生体物質を同化する。この独立栄養機能を支える代謝機能はレッドクス反応を基礎とし、電子キャリアー蛋白質であるフェレドキシン(Fd)とFdを電子供与体とする酵素群の組み合わせが、このレッドクス代謝のかなめとして働く。Fdを介した電子分配がプラスチドの広範なレドックス代謝を駆動・制御する主要因であり、その具体的な分子機構を解明することを目的として研究を行った。今年度は以下の成果を得た。
1) トウモロコシ根に存在するFdとFd : NADP還元酵素(FNR)との電子伝達複合体のx線構造解析を行い、葉由来のFdとFNRの複合体構造と異なることを見出した。
2) Fdと亜硫酸還元酵素(SiR)及びその改変体との電子伝達過程を調べ、Fdの酸化還元電位がSiRの酵素活性や基質特異性と関わることを明らかにした。また、SiR単独及びFdとの複合体の結晶を作製したので、今後構造解析を進める予定である。
3) ラン藻細胞を用いてFd依存性のグルタミン酸合成酵素の欠失株、大量発現株を作製し、窒素同化におけるFdからの電子利用の効率を解析できるin vivoの実験系を構築した。大量発現株ではラン藻の生育が阻害され、光還元力の分配のバランスの崩れがその原因であると考えられた。
4) Fd依存性のグルタミン酸合成酵素のアミド基転移ドメインの部位特異的改変体を作製し、グルタミンの脱アミド反応による酵素分子内のアンモニアと分子外部に加えたアンモニアの還元固定反応に大きな相違があることを見出した。
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Research Products
(1 results)
